Caractéristiques écologiques du peuplement ligneux de la réserve

Ngom et al J. Appl. Biosci. 2013. Caractéristiques écologiques du peuplement ligneux de la réserve
de biosphère du Ferlo, Sénégal
Journal of Applied Biosciences 65:5008 – 5023
ISSN 1997–5902
Caractéristiques écologiques du peuplement ligneux
de la réserve de biosphère du Ferlo (Nord Sénégal)
Daouda NGOM1,2, Thioro FALL1, Omar SARR2, , Sékouna DIATTA3 et Léonard E. AKPO3
1 Laboratoire d’Agroforesterie et d’Écologie (LAFE) – Département d’Agroforesterie / UFR ST / Université Assane
Seck de Ziguinchor (Sénégal)
2 Laboratoire d’Écologie et d’Ecohydrologie / Département de Biologie végétale / FST / Université Cheikh Anta Diop
de Dakar
Correspondant : Tél : 00 (221) 77 657 15 37, courriel : [email protected]
Original submitted in on 16th May 2013 Published online at www.m.elewa.org on 29th May 2013.
1
RESUME :
Objectifs : Cette étude a pour objectif la caractérisation des différents paramètres structuraux du peuplement
ligneux de la réserve de biosphère du Ferlo (RBF).
Méthodes et résultats : En 2011, nous avons procédé à une mesure des caractéristiques dendrométriques des
arbres et un inventaire de la flore ligneuse sur 110 placettes de 900 m² chacune.
La richesse spécifique totale est de 49 espèces et la richesse spécifique moyenne est de 5,8 espèces/relevé.
L’analyse des fréquences centésimales montre que Guiera senegalensis (75%), Combretum glutinosum
(65,5%), Boscia senegalensis (63,6%) et Pterocarpus lucens (60,9%) sont les espèces les plus fréquentes. La
densité d’arbres est plus élevée dans l’aire centrale (392 ind/ha) alors que la surface terrière et le recouvrement
sont plus élevé dans la zone tampon avec respectivement 9,17 m².ha-1 et 43%. Du point de vue de la structure,
le peuplement ligneux comporte une forte proportion d’individus relativement jeunes. En effet, plus de 90% des
individus inventoriés ont des hauteurs comprises entre 0 et 6 m et de circonférence comprises entre 10 et 100
cm, ce qui montre l’importance de la strate arbustive dans la RBF. Du point de vue de l’importance écologique,
trois espèces se distinguent : Pterocarpus lucens (18%), Guiera senegalensis (16%) et Combretum glutinosum
(13%). Le taux de régénération du peuplement végétal est de 72% dans l’ensemble de la RBF. Il est deux fois
plus élevé dans l’aire centrale (79%), moins anthropisée, que dans la zone tampon (36%) et l’aire de transition
(39%). Guiera senegalensis présente le potentiel de régénération le plus élevé avec un indice spécifique de
régénération de plus de 62%.
Conclusion et applicabilité des résultats : Ces résultats témoignent des potentialités de la RBF à assurer le
double rôle de conservation de la biodiversité et de fourniture de services écosystèmiques aux communautés
locales.
Mots clés : cortège floristique, peuplement ligneux, importance écologique, densité, recouvrement
ABSTRACT
Objectives : This study aims to characterize the various structural parameters of the woody vegetation in Ferlo
Biosphere Reserve (FBR).
Methods and Results: In 2011 measurement of dendrometric characteristics of trees and an inventory of the
woody flora was carried out in 110 plots of 900 m² each. The total specific richness was 49 species and the
5008
Ngom et al J. Appl. Biosci. 2013. Caractéristiques écologiques du peuplement ligneux de la réserve
de biosphère du Ferlo, Sénégal
average of the specific richness was 5.8 species / plot. The analysis of centesimal frequencies showed that
Guiera senegalensis (75%), Combretum glutinosum (65.5%), Boscia senegalensis (63.6%) and Pterocarpus
lucens (60.9%) are the most common species. Tree density is higher in the central area (392 ind / ha) while the
basal area and the recovery are higher in the buffer zone with respectively 9.17 m²/ha and 43%. Concerning
the structure, the woody trees have a relatively high proportion of seedlings. In fact, over 90% of trees surveyed
have heights between 0 and 6 m and circumference between 10 and 100 cm, which shows the importance of
the shrub layer in the FBR. With regard to the ecological importance, three species are distinguished :
Pterocarpus lucens (18%), Guiera senegalensis (16%) and Combretum glutinosum (13%). The rate of
regeneration of plant population is 72% in the FBR. It is twice higher in the core area (79%) which is less
anthropized than the buffer zone (36%) and the transition zone (39%). Guiera senegalensis has the highest
potential of regeneration with a specific regeneration index more than 62%.
Conclusion and applicability of the results: These results demonstrate the potential of the FBR to ensure the
dual role of biodiversity conservation and provision of ecosystem services to local communities.
Key words : floristic cortege, wood stand, ecological importance, density, recovery
INTRODUCTION
Dans les écosystèmes sylvopastoraux du Ferlo, les
ressources végétales jouent un rôle essentiel dans
l’économie rurale ; elles contribuent à l’apport de
protéines, de minéraux et de vitamines
indispensables à l’équilibre alimentaire des hommes
et des animaux, à fournir divers autres services
(énergie domestique, bois de service, plantes
médicinales). Elles contribuent aussi, à
l’accroissement de la productivité des terres et au
maintien de l’équilibre des écosystèmes (Ngom,
2013). Cependant, ces milieux subissent depuis
plusieurs décennies de fortes perturbations liées
d’une part aux conditions naturelles d’aridité, longue
saison sèche, forte évaporation, forte variabilité
spatio-temporelle des faibles précipitations (Toupet,
1989 ; Le Houérou, 1989) et d’autre part à une
surexploitation non contrôlée des ressources (
Grouzis & Albergel, 1991), qui accentuent la
péjoration des conditions climatiques.
La
connaissance des caractéristiques du peuplement
végétal permet de mieux appréhender les
écosystèmes sylvopastoraux, de les décrire dans
leurs aspects les plus divers afin de proposer des
stratégies de gestion durable. La présente étude se
propose d’analyser la variabilité structurale du
peuplement ligneux et de caractériser la végétation
ligneuse en évaluant la densité, le couvert ligneux et
l’importance écologique des espèces dans les
différentes zones de la réserve de biosphère du
Ferlo.
MATERIEL ET MÉTHODES
La zone d’étude : L’étude a été menée dans la réserve
de biosphère du Ferlo dans la partie septentrionale du
Sénégal entre 14°24’ - 16°11’ de latitude N et 13°07’14°51’ de longitude W (figure 1). Les reserves de
biosphère sont des aires portant sur des écosystèmes
terrestres et côtiers/marins qui visent à promouvoir des
solutions pour réconcilier la conservation de la
biodiversité avec son utilisation durable (UNESCO,
1996). La réserve de biosphère du Ferlo joue
principalement trois fonctions (conservation de la
biodiversité, développement économique et humain
durable et production de savoirs) et est structurée selon
trois zones interconnectées à savoir l’aire centrale, la
zone tampon et l’aire de transition. Le Ferlo correspond
aux formations sableuses dunaires du continental
terminal. Le relief, peu accentué avec des pentes
inférieures à 3% (Cornet 1992) joue un rôle dans
l’évolution des sols. Il permet de distinguer trois
principaux types de sols : Les sols sableux, les sols
argilo-sableux à argileux et les sols latéritiques cuirassés.
5009
Ngom et al J. Appl. Biosci. 2013. Caractéristiques écologiques du peuplement ligneux de la réserve
de biosphère du Ferlo, Sénégal
Figure 1 : Carte de localisation de la Réserve de Biosphère du Ferlo
Le climat est tropical sec, de type soudano-sahélien,
caractérisé par des pluies qui s’étendent de juin à
octobre, permettant de distinguer classiquement dans
l’année deux périodes : une saison sèche (P<0,35 ETP)
de 7 à 9 mois (octobre à mai) et une saison des pluies
(P≥ 0,35 ETP) de 3 à 5 mois (Ngom, 2008). Les données
pluviométriques de la station de référence de Ranerou
montrent que la moyenne des précipitations sur 51
années (1960-2011) est de 474 mm/an pour 29 jours de
pluie en moyenne (Fig. 2). L’année la plus humide de la
série observée, 1969, a enregistré 845 mm pour 36 jours
de pluie, en revanche les deux années les plus
déficitaires sont 1983 (254 mm) et 1971 (275 mm). Ces
deux années correspondent aux deux grandes
sécheresses du Sahel. La température moyenne annuelle
s’établit à 28,6° mais avec des amplitudes thermiques
élevées. Les valeurs moyennes des températures
minimales et maximales mensuelles sont respectivement
de 17°C (décembre) et 43°C (mai).
Figure 2 : Analyse des tendances évolutives de la pluviosité annuelle par la méthode de la différence
normalisée
5010
Ngom et al J. Appl. Biosci. 2013. Caractéristiques écologiques du peuplement ligneux de la réserve
de biosphère du Ferlo, Sénégal
Relevés de végétation : La carte de zonage de la
réserve de biosphère a été la base d’échantillonnage.
L’échantillonnage a utilisé la méthode des transects. Au
total sept transects d’orientation W-E de longueurs
différentes et distant de 4 km ont été choisis (figure 3).
Figure 3 : Dispositif des transects dans le noyau nord de la RBF
Dans l’ensemble de la RBF, 110 relevés ont été
échantillonnés dont 57 relevés dans l’aire centrale, 28 en
zone tampon et 25 dans l’aire de transition. L’unité
d’échantillonnage est une placette carrée de 30 m X 30 m
soit une aire de relevée de 900 m2 (Boudet, 1984) pour
l’étude de la végétation sahélo-soudanienne.
Dans chaque relevé, un recensement exhaustif des
ligneux a été effectué. Des mensurations
dendrométriques ont été réalisées pour évaluer quelques
paramètres dimensionnels :
La circonférence à la base du tronc à 30 cm du sol
du fait que beaucoup d’arbres du Ferlo sont multicaules
et présentent des ramifications.
Le diamètre de la projection du houppier au sol
dans deux directions (nord-sud et est-ouest)
La hauteur des arbres
La distance entre deux arbres par la méthode du
plus proche individu
Les éléments topographiques, le sol et le substrat
géologique du peuplement sont également relatés.
Les échantillons botaniques ont été identifiés sur le
terrain ou en laboratoire à l’aide de la " Flore du Sénégal"
(Berhaut, 1967) et de l’ouvrage Arbres, arbustes et lianes
d’Afrique de l’Ouest (Arbonnier, 2002). Les synonymes
ont été actualisés et normalisés sur la base de
l’énumération des plantes à fleurs d’Afrique Tropicale
(Lebrun & Stork, 1991, 1992, 1995, 1997).
Traitement des données :
Paramètres de la végétation ligneuse : Les données
obtenues à partir des relevés de végétation ont été
traitées à l’aide du tableur Excel et du logiciel XLstat qui
ont servi au classement des données numériques et à
l’élaboration des graphiques. Ils ont été aussi utilisés pour
5011
Ngom et al J. Appl. Biosci. 2013. Caractéristiques écologiques du peuplement ligneux de la réserve
de biosphère du Ferlo, Sénégal
calculer les paramètres de caractérisation de la
végétation que sont la densité relative, la surface terrière,
le recouvrement, la dominance relative, la fréquence
relative et l’importance écologique dans les différentes
zones de la réserve de biosphère. Les formules ci-après
ont été utilisées pour procéder au calcul de ces
paramètres :
•
La richesse spécifique a été évaluée à partir
de la richesse spécifique totale et la richesse spécifique
moyenne. La richesse spécifique totale (S) est le nombre
total d’espèces que comporte le peuplement considéré
dans un écosystème donné (Ramade, 2003). La richesse
spécifique moyenne correspond au nombre moyen
d’espèces par relevé pour un échantillon donné.
•
L’Analyse
fréquentielle :
L’Analyse
fréquentielle est une méthode qui consiste à apprécier la
distribution des espèces à travers les relevés. La
fréquence de présence renseigne sur la distribution d’une
-
espèce dans un peuplement. Elle peut être exprimée en
valeur absolue ou en pourcentage (%). En %, elle est
estimée par la formule suivante (Roberts-Pichette et
Gillespie, 2002 cité par Gning, 2008) :
F = fréquence de présence exprimée en pourcentage
(%) ; Nri = nombre de relevés où l’on retrouve l’espèce i et
Nr = nombre total de relevés.
•
La densité : est le nombre d’individus par unité de
surface. Elle s’exprime en nombre d’individus/ha. Nous
avons déterminé la densité observée et la densité
théorique.
La densité observée ou densité réelle est
obtenu par le rapport de l’effectif total des individus dans
l’échantillon (N) par la surface échantillonnée (S).
La densité théorique (Dth) est obtenue à partir de la distance moyenne (dm) entre les arbres. Elle ne tient pas
 100 

compte d’éventuelles irrégularités sur la parcelle, et de présence de zones sans arbres. Dth. = 
 dm 
2
dm = distance moyenne entre les arbres ; (100)²correspond à 10000 m² soit 1ha.
•
Le couvert ligneux est la surface de la couronne de l’arbre projetée verticalement au sol. Il est exprimé en
mètre carré par hectare (m².ha.-1). Le couvert ligneux est calculé avec la formule ci-dessous :
 dmh 
∑ π

2 

C=
2
SE
Avec C = couvert ligneux ; dmh = diamètre moyen du houppier en m ; S = surface
de l’échantillon considéré en ha.
•
La surface terrière désigne la surface de l’arbre évaluée à la base du tronc de l’arbre. Elle est exprimée en
mètre carré par hectare (m².ha.-1). Elle est donc obtenue à partir de la formule suivante :
2
 d0,3 
π
∑ 

2


St =
Avec St = surface terrière ; d0,3 = diamètre en m du tronc à 0,3 m ; SE =
surface de l’échantillon considéré en ha.
SE
•
L’Indice de Valeur d’Importance des espèces
(IVI) a été mis au point par Curtis et Macintosh (1950)
comme étant la somme de la fréquence relative, la
densité relative et la dominance relative. Il est une
expression synthétique et quantifiée de l’importance
d’une espèce dans un peuplement.
Pour une interprétation plus facile de l’IVI, Lindsey (1956)
cité par Labat (1995) l’a exprimé en pourcentage (%) en
le définissant comme la moyenne arithmétique, pour
l’espèce i, de la densité relative (Dr), la fréquence relative
(Fr) et la dominance relative (Domr).
IVI =
Dr + Fr + Domr
3
•
Le taux de régénération du peuplement est
donné par le rapport en pourcentage entre l’effectif total
5012
Ngom et al J. Appl. Biosci. 2013. Caractéristiques écologiques du peuplement ligneux de la réserve
de biosphère du Ferlo, Sénégal
des jeunes plants (circonférence < 10cm) et l’effectif total
du peuplement (Poupon, 1980) :
total des jeunes plants dénombrés (Akpo & Grouzis,
1996) :
Effectif total des jeunes plants
TRP =
x 100
Effectif total du peuplement
ISR =
Effectif des jeunes plants d' une espèce
x 100
Effectif total des jeunes plants dénombrés
L’’effectif total du peuplement regroupant aussi bien les
jeunes plants que les plantes adultes.
•
L’Importance spécifique de régénération est
quant à elle obtenue à partir du rapport en pourcentage
entre l’effectif des jeunes plants d’une espèce et l’effectif
Pour étudier le potentiel de régénération naturelle du
peuplement ligneux dans les différentes zones de la RBF,
nous avons considéré tous les sujets dont la
circonférence est inférieure ou égale à 10 cm comme
appartenant à la régénération (Akpo & Grouzis, 1996).
RESULTATS
La richesse spécifique : La richesse spécifique représente une des principales caractéristiques d’un peuplement
végétal, et représente la mesure la plus fréquemment utilisée pour étudier la biodiversité. La richesse spécifique totale
(nombre totale d’espèces) à l’échelle de la RBF est de 49 espèces. Elle varie de 35 espèces dans l’aire centrale et l’aire
de transition à 28 espèces en zone tampon (tableau 1).
Tableau 1 : Variation de la richesse spécifique dans les différentes zones de la RBF
Aire centrale
Zone tampon
Aire de transition
Richesse spéc. totale (S)
35
28
35
Richesse spéc. Moyenne (Ś)
5,4
6
6,6
Variance de la richesse spéc. moy.
4,03
8,73
10,58
La richesse spécifique moyenne est de 5,8 espèces
/relevé à l’échelle de la réserve de biosphère. Elle a
également variée en fonction des différentes zones. Elle
est en moyenne plus élevée dans l’aire de transition (6,6
espèces/relevé) que dans la zone tampon (6
espèces/relevé) et l’aire centrale (5,4 espèce/relevé). La
variance de la richesse spécifique moyenne est
importante pour déterminer l’homogénéité du
peuplement. Elle est deux fois plus élevée dans l’aire de
transition (10,58) et la zone de tampon (8,73) que dans
l’aire centrale (4,03). Plus la variance de la richesse
spécifique moyenne est élevée, plus l’hétérogénéité du
peuplement est forte.
Les paramètres structuraux de la végétation
L’analyse fréquentielle : La flore d’un milieu est
l’énumération et la description de toutes les espèces qui y
croissent. Dans la RBF, la flore est riche de 49 espèces
avec des fréquences centésimales variables dans les
RBF
49
5,8
7,11
différentes zones (tableau 2). L’examen du tableau
montre que dans la RBF aucune espèce n’est présente
dans tous les relevés, c’est dire une fréquence de 100%.
Une seule espèce (Guiera senegalensis) est présente
dans les ¾ des relevés. Elle est suivie de Combretum
glutinosum (65,5%), Boscia senegalensis (63,6%) et
Pterocarpus lucens (60,9%). Cette répartition des
espèces est variable en fonction des différentes zones.
Dans l’aire centrale Boscia senegalensis qui est présente
dans plus de huit relevés sur dix est la deuxième espèce
la plus fréquente derrière Guiera senegalensis (86%).
Dans la zone tampon Combretum glutinosum (84%)
devient l’espèce la plus fréquente et est suivie par Guiera
senegalensis (68%). Dans l’aire de transition Combretum
glutinosum présente la fréquence la plus élevée de toutes
les zones avec 89,3%. Les espèces qui présentent les
fréquences les plus faibles sont celles qui sont exclusives
à une des trois zones de la réserve de biosphère.
5013
Ngom et al J. Appl. Biosci. 2013. Caractéristiques écologiques du peuplement ligneux de la réserve
de biosphère du Ferlo, Sénégal
Tableau 2 : Fréquences centésimales des espèces ligneuses dans les différentes zones de la RBF
Zones
Aire centrale Zone tampon
Aire de transition
Espèces
Guiera senegalensis J. F. Gmel.
86,0
68
60,7
Combretum glutinosum Perrott. ex DC.
45,6
84
89,3
Boscia senegalensis (Pers.) Lam. Ex Poir.
82,5
32
53,6
Pterocarpus lucens Lepr. Ex Guill. et Perrott.
78,9
56
28,6
Grewia bicolor Juss.
63,2
48
28,6
Combretum micranthum G. Don
29,8
32
21,4
Balanites aegyptiaca (L.) Del.
12,3
40
46,4
Commiphora africana (A. Rich.) Engl.
12,3
40
42,9
Adenium obesum (Forsk.) Roem. et Schult.
10,5
32
39,3
Acacia macrostachia Reichenb ex. Benth.
8,8
32
25,0
Acacia senegal (L.) Willd
15,8
20
21,4
Feretia opodanthera Del.
15,8
16
17,9
Boscia angustifolia A. Rich.
8,8
16
3,6
Lannea acida A. Rich.
3,5
8
21,4
Leptadaena hastata (Pers.) Dcne
3,5
16
10,7
Sterculia setigera Del.
3,5
4
17,9
Acacia seyal Del.
8,8
0
7,1
Dalbergia melanoxylon Guill. et Perrott.
7,0
0
7,1
Pterocarpus erinaceus Poir.
1,8
4
14,3
Acacia ataxacanta DC.
5,3
4
3,6
Adansonia digitata L.
3,5
4
7,1
Combretum nigricans Lepr. ex Guoll. et Perrott
8,8
0
0
Terminalia avicennoides Guill. & Perr.
0
12
7,1
Acacia laeta R. Br. ex Benth.
0
4
10,7
Maytenus senegalensis (Lam.) Exell.
3,5
0
7,1
Acacia pennata (L.) Willd.
0
4
7,1
Anogeissus leiocarpus (DC) Guill. et Perrott.
1,8
0
7,1
Cadaba farinosa Forsk.
0
0
10,7
Crataeva adansoni DC.
0
0
10,7
Acacia nilotica (L.) Willd. ex Del.
1,8
4
0
Asparagus pauli-gulielmi Solms-Laub.
0
0
7,1
Calotropis procera (Ait.) Ait. F.
1,8
0
3,6
Dichrostachys cinerea L. Wight & Arn.
0
4
3,6
Gardenia erubescens Stapf.
3,5
0
0
Grewia flavescens Juss.
1,8
0
0
Sclerocarya birrea (A. Rich.) Hochst.
1,8
0
3,6
Ziziphus mauritiana Lam.
3,5
0
0
Ziziphus mucronata Willd.
0
8
0
Acacia ehrenbergiana Hayne
1,8
0
0
Acacia raddiana Savi
0
0
3,6
Piliostigma reticulatum (DC.) Hochst.
1,8
0
0
Bombax costatum Pellegr. et Vuillet
1,8
0
0
Combretum aculeatum Vent.
0
0
3,6
5014
RBF
75,5
65,5
63,6
60,9
50,9
28,2
27,3
26,4
22,7
18,2
18,2
16,4
9,1
9,1
8,2
7,3
6,4
5,5
5,5
4,5
4,5
4,5
4,5
3,6
3,6
2,7
2,7
2,7
2,7
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
0,9
0,9
0,9
0,9
0,9
Ngom et al J. Appl. Biosci. 2013. Caractéristiques écologiques du peuplement ligneux de la réserve
de biosphère du Ferlo, Sénégal
Entada africana Guill. et Perrott.
Gardenia tern folia Schumach et Thonn.
Maerua angolensis DC.
Maerua crassifolia Forsk.
Mitragyna inermis (Willd.) O. Ktze.
Strychnos spinosa Lam.
0
0
0
1,8
1,8
0
La densité : La densité observée (densité réelle) et la
densité théorique des différentes zones de la réserve de
biosphère sont consignées dans le tableau 3. Dans la
RBF la densité observée est de 389 pieds/hectare.
Cependant, elle est plus élevée dans l’aire centrale (392)
que dans la zone tampon (352) et l’aire de transition
(347). Les espèces qui présentent les plus fortes densités
ont varié d’une zone à l’autre.
•
Dans l’aire centrale : Guiera senegalensis,
Pterocarpus lucens et Boscia senegalensis avec
respectivement des densités de 154 ; 63 et 50 individus
par hectare. Deux espèces (Guiera senegalensis et
Pterocarpus lucens) représentent plus de la moitié de la
densité moyenne de l’aire centrale (214 pieds / ha).
•
Dans la zone tampon : Guiera senegalensis,
Balanites aegyptiaca et Combretum glutinosum avec
4
0
4
0
0
4
0
3,6
0
0
0
0
0,9
0,9
0,9
0,9
0,9
0,9
respectivement 76 pieds / ha, 47 pieds / ha et 45 pieds /
ha.
•
Dans l’aire de transition : Combretum
glutinosum, Guiera senegalensis, Boscia senegalensis,
avec respectivement 113 pieds / ha, 48 pieds / ha et 39
pieds / ha sont les espèces les plus présentes dans cette
zone. La densité théorique est plus élevée que la densité
observée dans les différentes unités de la réserve de
biosphère. Le rapport entre la densité théorique et la
densité observée est de 2,22 dans l’ensemble de la
réserve de biosphère, mais est variable d’une unité à
l’autre. Il est plus élevé dans l’aire centrale (2,48) et la
zone de transition (2,57) que dans l’aire de transition (2,1)
qui subit plus l’influence de l’homme, qui par son action
impacte sur l’espacement entre les arbres.
Tableau 3 : Paramètres structuraux de la végétation ligneuse de la RBF
Paramètres écologiques
Aire centrale
Zone tampon
Aire de transition
RBF
-1
Densité observée Dob (n.ha )
392
352
347
389
Dm entre arbres (m)
3,2
3,32
3,7
3,4
Densité théorique (n.ha-1)
976
907
730
865
Rapport Dth/Dob
2,48
2,57
2,1
2.22
Taux de couverture %
32%
43%
35%
35,30%
-1
Surface terrière (m².ha )
6,1
9,17
8,64
7,44
Taux de régénération %
79%
36%
39%
72%
Le recouvrement : Le taux de recouvrement est de 35,3
(5,8 %) Acacia senegal (4%) et Balanites senegalensis
(3,45 %).
% dans l’ensemble de la RBF. Il varie en fonction des
différentes zones car sa valeur dépend fortement de la
•
Dans l’aire de transition : Combretum glutinosum
présence de grands arbres aux larges houppiers. Il est de
(10,14%) Pterocarpus lucens (3,3%), Sterculia setigera
32% pour l’aire centrale, 43% en zone tampon et 35%
(3,1 %), Guiera senegalensis (3,1 %) et Acacia senegal
dans l’aire de transition (tableau 3).
(2,8%).
Le taux de recouvrement des espèces dominantes dans
La surface terrière : La surface terrière moyenne de la
les différentes zones se présente comme suit :
réserve de biosphère est de 7,44 m².ha.-1. Elle varie de
•
Dans l’aire centrale : Pterocarpus lucens (12,5
6,1 m²/ha dans l’aire centrale à 9,17 m²/ha en zone
%), Guiera senegalensis (6 %), Combretum glutinosum
tampon et 8,64 m²/ha dans l’aire de transition (tableau 3).
(2,9 %) et Grewia bicolor (1,7%).
La surface terrière des espèces dominantes dans les
différentes zones se présente comme suit :
•
En zone de transition : Pterocarpus lucens (13,7
%), Guiera senegalensis (5,9 %), Combretum glutinosum
5015
Ngom et al J. Appl. Biosci. 2013. Caractéristiques écologiques du peuplement ligneux de la réserve
de biosphère du Ferlo, Sénégal
•
Dans l’aire centrale Pterocarpus lucens (2,33
m².ha.-1), Adansonia digitata (1,25 m².ha.-1), Guiera
senegalensis (0,45 m²/ha) présentent les surfaces
terrières les plus élevées et contribuent pour prés de 67%
à la surface terrière de la réserve de biosphère.
•
En zone tampon Pterocarpus lucens (4,3 m².ha.1), Combretum glutinosum (1,03 m².ha.-1) et Balanites
aegyptiaca (0,62 m².ha.-1) contribuent pour 65% à la
surface terrière.
•
Dans l’aire de transition : Combretum
glutinosum (2,1 m²/ha), Sterculia setigera (1,47 m².ha.-1),
Adansonia digitata (m².ha.-1) dominent largement car
elles représentent plus de la moitié de la surface terrière
de la zone de transition.
La structure du peuplement : La structure du
peuplement ligneux a été établie par la distribution des
ligneux en classe de hauteur et en classe de
circonférence dans les différentes zones et globalement
dans la réserve de biosphère du Ferlo.
Distribution selon la hauteur : La distribution
des arbres dans la RBF selon les classes de hauteur
(figure 4) est de type unimodal et est caractérisée par la
présence de toutes les classes de hauteur.
Figure 4 : Distribution des ligneux de la RBF selon les classes de hauteur en m.
AC=Aire centrale, ZT=Zone tampon, AT=Aire de transition et RBF=réserve de biosphère du Ferlo
La hauteur des ligneux est comprise entre 0,36 m et
16,25 m. La classe] 2-4 m] (48% des ligneux) est la
mieux représentée aussi bien dans les 3 zones que dans
la RBF prise globalement. Cette classe est suivie par
celle des hauteurs comprises entre 0 et 2 m avec 23%
des individus, puis par la classe de hauteur] 4-6 m] qui
regroupe 19% des ligneux de la RBF. Les trois premières
classes qui regroupent les individus dont la hauteur est
comprise entre 0 et 6 m représentent prés de 90% des
arbres inventoriés, ce qui fait dire que les formations
végétales de la réserve de biosphère sont dominées par
les savanes arbustives. Les arbres dont la hauteur est
supérieure à 6 m ne représentent que 10% des individus
inventoriés.
Dans les différentes zones de la RBF, l’examen de la
structure des populations des trois espèces les plus
abondantes dans les différentes classes de hauteur
(figure 5) permet d’apporter quelques indications
subsidiaires sur ce peuplement.
5016
Ngom et al J. Appl. Biosci. 2013. Caractéristiques écologiques du peuplement ligneux de la réserve
de biosphère du Ferlo, Sénégal
Figure 5 : Distribution des 3 espèces les plus abondantes selon les classes de hauteur dans la RBF
(Guse = Guiera senegalensis ; Bose = Boscia senegalensis ; Ptlu = Pterocarpus lucens ; Baae = Balanites aegyptiaca ;
Cogl = Combretum glutinosum)
Dans l’aire centrale, la distribution de la population Boscia
senegalensis a révélé que cette espèce n’est présente
que dans les classes [0-2 m] et] 2-4 m] avec
respectivement des fréquences de 72% et de 28%. Pour
Guiera senegalensis, la classe modale] 2-4 m] regroupe
80% des individus contre 15,6% pour la classe [0-2]. Ces
deux espèces ne présentent aucun individu dont la
hauteur est > 6 m. L’absence de catégories supérieures
pour ces espèces semble être liée au fait qu’elles sont
des arbustes souvent coupés lors des défrichements,
mais également pour produire du bois de feux et de
services. La structure de Pterocarpus lucens diffère de
celle des deux espèces précédentes du fait d’une
présence remarquée dans les classes supérieures ; 67%
des individus inventoriés ont une hauteur comprise entre
4 et 10 m. En zone tampon, la structure des trois espèces
les plus abondantes est de type unimodal et est
comparable à la structure du peuplement de la RBF qui
montre une prédominance des individus dans la classe]
2-4 m]. Cependant, les classes] 4-6 m] et] 6-8 m] sont
représenté pour Balanites aegyptiaca et Combretum
glutinosum. Dans l’aire de transition la structure des trois
espèces les plus abondantes est caractérisée par une
forte présence de Boscia senegalensis dans la classe [02] (85%) et de Guiera senegalensis dans la classe] 2-4]
avec une fréquence de distribution de 68%. Ces deux
espèces sont absentes dans les classes supérieures,
contrairement à Combretum glutinosum qui présente une
structure plus équilibrée.
Distribution selon la circonférence : Dans la
RBF, la circonférence des ligneux inventoriés est
comprise entre 10 cm (Guiera senegalensis) et 808 cm
(Adansonia digitata). La distribution des arbres selon les
classes de circonférence (figure 6) montre que la
structure des peuplements est similaire dans les
différentes zones de la réserve de biosphère. Dans la
5017
Ngom et al J. Appl. Biosci. 2013. Caractéristiques écologiques du peuplement ligneux de la réserve
de biosphère du Ferlo, Sénégal
classe [10-50 cm], on retrouve 85% des individus dans
l’aire centrale ; 72,8% des individus de la zone tampon et
76,2% des arbres dans l’aire de transition. Les autres
classes de circonférence sont ainsi faiblement
représentées mais avec une structure comparables dans
les différentes zones de la réserve de biosphère.
Figure 6 : Distribution des ligneux dans la RBF selon les classes de circonférence (cm)
Dans les différentes zones de la réserve de biosphère,
nous avons établi les histogrammes de distribution des
populations des trois espèces les plus abondantes en
fonction des classes de circonférence (figure 7).
L’examen de ces graphiques montre qu’ils présentent
approximativement les mêmes allures. Ils sont
caractérisés par la prédominance de la classe [10-50 cm].
En effet, dans l’aire centrale 98% des effectifs de Boscia
senegalensis et 99% des individus de Guiera
senegalensis se retrouvent dans cette classe. En zone
tampon et dans l’aire de transition la fréquence de
présence de Guiera senegalensis, Boscia senegalensis
et Balanites aegyptiaca atteint des pics qui varient entre
80 et 95%. Toutefois il faut noter la présence d’espèces à
gros diamètre surtout en zone de transition et en zone
tampon du fait de l’omniprésence de l’homme qui
intervient dans la sélection de certaines espèces. Ces
espèces à gros tronc sont principalement Sterculia
setigera et Adansonia digitata.
5018
Ngom et al J. Appl. Biosci. 2013. Caractéristiques écologiques du peuplement ligneux de la réserve
de biosphère du Ferlo, Sénégal
Figure 7 : Distribution des 3 espèces les plus abondantes, selon les classes de circonférence dans la RBF
(Guse = Guiera senegalensis ; Bose = Boscia senegalensis ; Ptlu = Pterocarpus lucens ; Baae = Balanites
aegyptiaca ; Cogl = Combretum glutinosum)
La distribution du peuplement ligneux selon la hauteur et
la grosseur dans la réserve de biosphère montre que la
végétation est dominée par des arbustes ; il s’agit de
savanes arbustives.
Importance écologique : L’importance écologique des
espèces (Importance Value Index) ou IVI de Curtis et
Macintosh (1951) est calculée pour les différentes zones
de la RBF. L’analyse du tableau 4 révèle que
globalement les espèces prépondérantes, qui présentent
des valeurs d’importance écologique les plus élevées
sont Pterocarpus lucens, Guiera senegalensis et
Combretum glutinosum avec respectivement des valeurs
de 18,1% ; 16,09% et 13,4%. Dans l’aire centrale, les
espèces avec des valeurs d’IVI les plus élevées sont
Pterocarpus lucens (22,9%), Guiera senegalensis
(20,9%) et Boscia senegalensis (10,56%). En zone
tampon, les espèces les plus importantes sont les mêmes
que dans l’ensemble de la RBF à savoir Pterocarpus
lucens, Guiera senegalensis et Combretum glutinosum.
Dans l’aire de transition Combretum glutinosum avec une
IVI de 23,48% est l’espèce prépondérante devant Guiera
senegalensis (9,02%) et Boscia senegalensis (7,84%).
Pterocarpus lucens qui a l’IVI la plus élevée dans l’aire
centrale et la zone tampon est moins présente dans l’aire
de transition caractérisée par une forte anthropisation.
5019
Ngom et al J. Appl. Biosci. 2013. Caractéristiques écologiques du peuplement ligneux de la réserve
de biosphère du Ferlo, Sénégal
Tableau 4 : Valeurs d'importance écologique (%) des espèces les plus représentatives dans les trois zones de la
RBF
Zone
Aire centrale
Zone tampon
Aire de transition
RBF
Espèces
Pterocarpus lucens
22,93
22,51
5,34
18,10
Guiera senegalensis
20,87
12,89
9,02
16,09
Combretum glutinosum
8,28
12,68
23,48
13,40
Boscia senegalensis
10,56
3,38
7,84
8,14
Grewia bicolor
8,05
4,98
3,97
6,20
Adansonia digitata
7,08
0,76
4,58
4,57
Balanites aegyptiaca
1,86
8,93
5,83
4,56
La régénération naturelle du peuplement : La
régénération naturelle est à la base de la compréhension
de la dynamique de la végétation ligneuse. Elle peut être
végétative ou par semis naturel. Elle passe par le
recrutement, la mortalité juvénile et les différents stades
de développement, puis la survie (Traoré, 1997). Dans la
réserve de biosphère, la régénération du peuplement a
été évaluée par l’importance des jeunes plants
(circonférence < 10cm). Le taux de régénération du
peuplement est de 72% dans l’ensemble de la RBF. Il
varie fortement d’une zone à l’autre. Il est deux fois plus
élevé dans l’aire centrale (79%) qui est moins
anthropisée que dans la zone tampon (36%) et l’aire de
transition (39%) (Tableau 3). L’importance de la
régénération en fonction des différentes espèces a été
appréhendée par le calcul de l’indice spécifique de
régénération (ISR) dans les 3 zones de la RBF (tableau
5).
Tableau 5 : Indice spécifique de régénération (ISR) en % dans les trois zones de la RBF
Zone
Aire centrale
Zone tampon
Aire de transition
Espèce
Guiera senegalensis
64,43
52,41
38,34
Boscia senegalensis
17,16
11,40
8,29
Combretum glutinosum
3,86
12,06
14,51
Grewia bicolor
4,36
4,82
1,73
Balanites aegyptiaca
1,85
11,62
15,03
Pterocarpus lucens
3,00
0,88
1,73
Combretum micranthum
2,01
0,44
0,17
L’examen du tableau 5 montre que Guiera senegalensis
a le meilleur potentiel de régénération de la RBF avec un
indice spécifique de régénération de 62,37%. Elle est
suivie de Boscia senegalensis avec 16,38%. Ces deux
espèces comportent 78% des jeunes plants inventoriés
dans la RBF.Dans l’aire centrale Guiera senegalensis
(64,43%) et Boscia senegalensis (17,16%) ont le plus
contribué au potentiel de régénération du peuplement
ligneux. En fait, plus de 80% des plants juvéniles
inventoriés dans cette zone relèvent de ces deux
RBF
62,37
16,38
4,86
4,23
3,05
2,83
1,83
espèces. En zone tampon Guiera senegalensis (52,41%)
s’accompagne de Combretum glutinosum (12,06%) et
Balanites aegyptiaca (11,62%). Ces trois espèces
présentent également les potentiels de régénération les
plus élevés dans l’aire de transition avec des proportions
différentes. Globalement, les espèces qui présentent les
indices spécifiques de régénération les plus élevés sont
les arbustes notamment les Combretaceae qui
régénèrent facilement par rejets de souche en l’absence
des feux de brousse.
DISCUSSION ET CONCLUSION
5020
Ngom et al J. Appl. Biosci. 2013. Caractéristiques écologiques du peuplement ligneux de la réserve
de biosphère du Ferlo, Sénégal
L’objectif de ce travail est de caractériser le peuplement
végétal de la RBF. Nous avons alors examiné
successivement le cortège floristique, la distribution
spatiale du peuplement, l’importance écologique et le
potentiel de régénération du peuplement. Dans la RBF, la
flore est riche de 49 espèces réparties en 32 genres
relevant de 16 familles botaniques. Il importe de noter
que la fiabilité de la richesse spécifique dépend de
l’exhaustivité de l’inventaire. Or les relevés ne sont jamais
exhaustifs car il y a un problème de détectabilité des
espèces (Gosselin & Laroussinie, 2004 ; Deconchat &
Balent, 2004). Il faut cependant noter que la richesse
spécifique n’est qu’un des indicateurs, des descripteurs
de la biodiversité. L’analyse des fréquences centésimales
a montré que Guiera senegalensis est l’espèce la plus
fréquente dans la réserve avec une présence dans les ¾
des relevés effectués. Elle est suivie de Combretum
glutinosum (65,5%), Boscia senegalensis (63,6%) et
Pterocarpus lucens (60,9%). Ces résultats révèlent que
les Combretaceae (Guiera senegalensis et Combretum
glutinosum) sont très fréquentes au Ferlo et occupent de
plus en plus d’espaces, ce qui fait dire à Ngom (2008)
que ces deux espèces sont entrain de coloniser le milieu
avec comme corollaire une combrétinisation et une
modification de la structure de la végétation ligneuse. Ce
sont des espèces caractéristiques, de bons indicateurs
des changements d’état de la végétation ligneuse. La
densité réelle du peuplement qui est de 389
pieds/hectare dans l’ensemble de la réserve varie en
fonction des différentes zones. Elle est plus élevée dans
l’aire centrale (392) que dans la zone tampon (352) et
l’aire de transition (347). Cet état de fait s’explique par la
plus faible présence de l’homme dans l’aire centrale que
dans les autres unités. Le rapport entre la densité
théorique et la densité observée (2,22) est très élevée
dans la RBF ; ce qui traduit une distribution en agrégats
de la végétation ; avec la présence tantôt d’endroits très
clairsemés, tantôt d’endroits où les individus sont en
bosquets (Gning, 2008). L’aire centrale qui a la densité
observée la plus élevée de la réserve de biosphère,
présente la surface terrière la plus faible parce que la
flore est dominée par Guiera senegalensis et Boscia
senegalensis qui sont des arbustes, avec des troncs de
faible grosseur. Ceci confirme Bouxin (1975) selon qui il
n’existe pas de parallélisme entre la surface terrière et la
densité.
Le taux de recouvrement est de 35,3 % dans l’ensemble
de la RBF. Ce couvert végétal plus élevé en zone tampon
(43%) que dans les autres unités s’explique par la
présence d’arbres à grandes cimes (Adansonia digitata,
Sterculia setigera, Pterocarpus lucens). En effet, Les
arbres à grands houppiers contribuent plus au
recouvrement et jusqu’à un certain degré de
recouvrement, ils modifient les conditions écologiques en
réduisant le pouvoir évaporant de l’air, en favorisant le
bilan hydrique du sol et en améliorant la fertilité (Akpo,
1993). La structure du peuplement ligneux de la RBF
établie suivant les classes de hauteur montre que les
trois premières classes qui regroupent les individus dont
la hauteur est comprise entre 0 et 6 m représentent prés
de 90% des arbres inventoriés. Ceci révèle l’importance
de la strate arbustive dans les 3 zones constitutives de la
réserve de biosphère. La structure du peuplement selon
les classes de circonférence montre que 95,7% des
individus inventoriés ont des circonférences comprises
entre 0 et 1 m. Ceci confirme la forte proportion
d’individus relativement jeunes, constituant une savane
arbustive. L’importance des individus jeunes du
peuplement provient en fait essentiellement des
populations de Guiera senegalensis, Boscia senegalensis
et dans une moindre mesure de Combretum glutinosum
et Pterocarpus lucens. D’une manière générale, la
variation des communautés végétales dans la RBF parait
être liée plus à l’anthropisation (surpâturage, feux de
brousse, coupe des arbres, défrichement…) qu’aux
conditions intrinsèques des systèmes d’utilisation des
terres (nature des sols, disponibilité en eau….). Les
variations de la disponibilité en eau des sols constituent
toutefois une des causes principales de l’hétérogénéité
spatiale des communautés végétales. Ces variations
peuvent dépendre aussi de l’hétérogénéité de la
couverture pédologique qui conditionne la redistribution
de l’eau à l’échelle des versants sous l’action du
ruissellement (Olswig-Whittaker et al, 1983). La structure
spatiale de la végétation intervient elle-même dans la
redistribution de l’eau ; sa dynamique naturelle ou
provoquée engendre soit un renforcement des processus
existants, soit une évolution vers des modes de
fonctionnement nouveaux (Cornet, 1992). Globalement,
dans la réserve de biosphère, trois espèces se dégagent
de par leur importance écologique : Pterocarpus lucens,
Guiera senegalensis et Combretum glutinosum. Les deux
derniers à savoir les Combretaceae (Combretum
glutinosum et Guiera senegalensis) ont marqué par leur
présence l’écosystème. Ces deux espèces sont entrain
de coloniser le milieu avec comme corollaire une
combrétinisation et une modification de la structure de la
végétation ligneuse. Pterocarpus lucens qui est surtout
5021
Ngom et al J. Appl. Biosci. 2013. Caractéristiques écologiques du peuplement ligneux de la réserve
de biosphère du Ferlo, Sénégal
présente dans l’aire centrale et en zone tampon joue un
rôle important dans l’apport fourrager en saison sèche.
En effet, Pterocarpus lucens est une des espèces les
plus appétées et les plus nutritionnelles des espèces
fourragères ligneuses sahéliennes (Wilson, 1980). Le
taux de régénération du peuplement végétal est de 72%
dans l’ensemble de la RBF. Il est deux fois plus élevé
dans l’aire centrale (79%) que dans la zone tampon
(36%) et l’aire de transition (39%). Ceci est lié au fait que
l’aire centrale qui bénéficie d’un statut légal de protection
subit moins la pression de l’homme que les deux autres
zones où des établissements humains sont installés et où
tous les systèmes d’utilisation des terres sont rencontrés.
L’importance de cette régénération varie selon les
différentes espèces. Guiera senegalensis est la seule
espèce qui présente un potentiel de régénération
acceptable avec un indice spécifique de régénération de
62%. En effet, cette espèce est capable de régénérer
même après une coupe rase par apparition de rejets de
souches appétées par les bovins. Elle est suivie de
Boscia senegalensis qui regroupe 16% de l’ensemble des
jeunes individus inventoriés. Balanites aegyptiaca a
également un potentiel de régénération moyen dans la
zone de transition ou zone de coopération. Elle colonise
tous les sols et toutes les situations topographiques. Sa
régénération semble se faire par semis naturel
contrairement à Guiera senegalensis. Ce semis naturel
est facilité par la consommation des fruits par les
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qui facilite la germination (Ngom, 2008). Selon Grouzis et
Albergel (1988), cité par Gning (2008), en zone
sahélienne, les capacités de régénération résident dans
les caractères d’adaptation des espèces et des structures
de végétation face à la sècheresse et à la variabilité des
conditions édapho-climatiques. Aussi, il importe de noter
que le passage du feu stimule le rejet de souches chez
certaines espèces notamment Guiera senegalensis et
Boscia senegalensis. En effet, les perturbations qui
détériorent la partie aérienne de l’écosystème, mais qui
préservent le sol, favorisent les espèces qui drageonnent,
qui rejettent des souches ou qui régénèrent à partir de la
banque de semences du sol (Gosselin & Laroussinie,
2004). En dehors de ces trois espèces, le potentiel de
régénération est globalement faible pour les autres
espèces présentes dans la RBF. Le surpâturage, la
péjoration climatique, les feux de brousse et la
surexploitation semblent en être les principales causes.
Globalement, la RBF présente des potentialités
intéressantes en matière de ressources végétales si on
tient compte de la densité arborée, du couvert végétal, de
la structure de la végétation et de la capacité de
régénération. Ces résultats montrent que la RBF est
capable d’assurer le double rôle de conservation de la
biodiversité et de fourniture de services écosystèmiques
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